【物理学70の不思議30】スピンの流れを制御する:スピントロニクスの挑戦【固体量子】【VRアカデミア】

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公開日: 2020年7月15日

日本物理学会「物理学70の不思議」：https://www.jps.or.jp/books/gakkaishi/70wonders.php
30.スピンの流れを制御する:スピントロニクスの挑戦:https://www.jps.or.jp/books/gakkaishi/2016/05/71-05_70fushigi30.pdf

日本物理学会創立70周年記念企画「物理学70の不思議」の内容を簡単に解説！

エレクトロニクス、じゃなくてスピントロニクスって何なんでしょうか。
電子は電気的な性質と磁石的な性質の2つを持ってます。
電気的な性質を使った技術、デバイスをエレクトロニクスっていうのに対して、磁石の性質を使ったものをスピントロニクスって言います。
スピントロニクスの実用例でいうと、スピンのならび方によって電気抵抗の大きさが劇的に変わる、巨大磁気抵抗効果の原理がパソコンに入ってるハードディスクやフラッシュメモリに使われてます。
で、さらにこれから実用化が期待されてる現象として、スピンの流れ、スピン流ってものがあります。
最近では、強磁性体と金属を貼り合わせて、強磁性体がわの元々揃ってるスピンを揺らすことで金属側にスピン流が注入できることや、光や熱、超音波でスピン流をつくれること、磁性体と金属の界面に温度の傾きをつけると金属側にスピン流が注入される、スピンゼーベック効果やトポロジカル絶縁体から表面スピン流を取り出せることなどが実験で実証されていて、デバイス化にどんどん近づいてます。
また、デバイス化だけじゃなく、スピン流の理解をもとに、スピントロニクスにおける新しい現象の発見や既知の現象の新しい理解が進むことが期待されています。
スピントロニクスを使ったデバイスは電流を流すと発生するジュール発熱が抑えられるので、未来の省エネデバイスとして期待されてます。

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